摘要：经济的发展，促进建筑工程项目逐渐增多。合理地使用建筑结构优化方法可以全面提升建筑的实际使用性能，有效地控制资本投入，实现建筑企业的经济利益最大化。为了在激烈的建筑市场中得以发展，各建筑单位应对建筑结构的设计与施工环节进行深入研究，在保证建筑质量安全的基础上减少经济投入，在规定时间内完成施工目标。本文就建筑结构设计的优化方法及应用展开探讨。
关键词：房屋结构设计；建筑结构；设计优化方法
引言
随着相关设计标准体系的逐步完善，房屋建筑工程结构设计需要充分把握好各方面的技术要点，对建筑结构设计进行优化，不断提升设计质量水平。现阶段，房屋结构设计应在相关标准要求下，通过采用建模分析等方法，及时发现设计中存在的问题，并加以优化和改进。
1建筑结构优化设计对房屋建筑的意义
建筑结构对房屋建筑设计的意义尤为重要，从建筑理论与实践操作两方面同时实现了对建筑本身的优化。在我国城市化进程不断推进的今天，建筑数量已经实现了成倍增长，城市中心空余土地早已消失殆尽。这就在一定程度上决定了建筑高度的增加，已经成为现代化进程的必然趋势，这也为建筑结构的优化调整提出了更高的要求。只有在保证建筑质量安全的基础上，做好建筑结构的优化工作，并为房屋的结构设计融入更多的先进、科学理念，利用高科技的建筑技术实现建筑结构的优化设计。通过对房屋设计进行结构方面的优化，能够实现建筑设备性能的高效发挥，提高建筑材料的利用率，避免造成建筑材料的浪费，为建筑企业谋求利益最大化，提高房屋的实用性与美感，充分利用建筑内部的有效空间，增加人们的居住舒适度。
2建筑结构设计优化方法
2.1优化设计概念
建筑结构优化设计是指在特定的约束条件下，按某种目标，如刚度最大，成本最优控制，重量较轻等，找出最优的建筑结构设计。建筑结构优化设计，是实现建筑基本功能与建筑投资成本的主要手段。首先要对建筑设计概念进行优化，在进行概念设计时，最合适的方法是人工与计算机结合，将人工与计算机有机结合，才能做出最优建筑设计。在对建筑材料进行优化挑选时，最优选是通过人工对材料性能进行相关分析处理；对于设定建筑的相关参数时，比如建筑比例模型，体积耗材，色彩搭配等，运用计算机处理数据能极大地减少人力浪费，并且可以保证数据的精确性，以后再对概念进行修改时，通过计算机也非常的方便快捷。
2.2结构模型设计
在设计房屋结构时，通常都会设计出相应的房屋模型，而在设计模型时，通常都会分成三个步骤进行设计。第一个步骤是选择变量。基本上每一个建筑工程项目都会涉及大量的数值，这些数值通常都是设计人员用于定稿重要参照值，而一些较少考虑因素以及变化幅度不大的数值对设计人员的参考作用更为巨大，这些数值能够有效降低设计人员的工作难度，能够更好地选择设计方案，从而有效优化房屋结构设计。第二个步骤是确定函数。在对房屋进行设计时，通常都要事先设定钢筋的尺寸以及房屋横截面的尺寸。设计人员就要从其中相似的函数，准确获取符合设定值的函数，从而有效地进行分析，就能够极大地降低工程成本。第三个步骤是衡量条件。衡量条件就是设计人员根据实际施工情况以及工程的目的，从而分析出各种约束条件，从而能够保证工程符合相关的要求，通常这些条件中包含结构的刚性、房屋尺寸以及架构稳定性等。
2.3对主体结构进行优化
建筑主体结构设计是建筑结构安全性的主要决定因素，按照上述方法建立建筑结构模型后，需要对其进行不断的优化和改进，提高建筑主体结构承载力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆使其具有一定的外部影响作用抵抗能力，能够在大风、地震等恶劣环境条件下保持足够的稳定性，避免出现主体结构倾覆的现象。首先应对剪力墙设计进行优化，保证其整体质量的均匀性，让刚度中心与结构重心尽可能重合。具体可采用适当增加剪力墙长度、减少剪力墙数量等方法，对剪力墙结构进行优化。这样能够提升剪力墙稳定性，同时可以减少混凝土材料的使用量。房屋建筑工程一般会在剪力墙中设计钢结构暗柱，出于节约成本的考虑，应在满足剪力墙承载力的条件下，尽量减少钢筋的使用。如果建筑结构不满足设置大面积剪力墙的条件，或对建筑抗震性能有较高要求，则不能采取大面积剪力墙的设计方案。
2.4注重优化层次性
在建筑结构的优化设计同时，应根据实际房屋建造需求进行全方位的综合考量，包括整体机构优化问题中的复杂细节。在设计优化过程中，要重视建筑的整体设计结构，从设计体系入手，实现建筑工程叠加设计的目的。实现建筑使用寿命的有效延长，就要将建筑设计进行阶段性的开展，在保证房屋建筑质量及安全的基础上，最大程度地减少建筑企业投资成本，提升企业经济收益。
2.5优化设计地基的基础
地基是房屋的基础，对房屋建筑有着至关重要的作用，特别是地基的设计，将会直接决定的房屋的形态以及功能。在房屋的形态和功能各有差异的情况下，对地基的要求也会发生不同的变化，并且地基的稳定性将会直接影响到房屋的安全性。因此，设计人员在对地基进行设计时，就要全方位、立体化地对地基进行有效的控制，要保证地基设计的科学性和合理性，才能够最大限度地保证房屋的安全性。例如，如果房屋的地基是桩基项目，就要充分掌握桩基的桩身高度以及直径，从而有效地对房屋的基础构造进行合理的优化，确定房屋的建设成本，采用有针对性的施工技术，对基础机构进行有效的确定，为房屋打下坚实的基础。
2.6优化辅助性建筑设计
在优化房屋结构里的排水系统时，需要考虑的更加长远，延长排水系统的工作时间以及使用寿命，对水管尺寸和管道孔洞的预留以及预埋件都要做到精确。安全是电气设计需要最先考虑的问题，电气设计优化主要是针对老化或者复杂的线路进行处理，防止线路与墙体发生摩擦，一旦发生漏电问题，那么便是设计发生了缺陷，要保证管道的始终畅通状态，对输水管道和气体管道选用不同的处理方法，给气体管道的预留口设计一个合理安全方便的位置。
2.7优化设计房屋的细节
“细节决定成败”，在优化设计房屋结构时，设计人员要特别注意优化细节的处理。比如，在设计空调板时，设计人员要保证空调板的合理性，要方便安装人员进行安装，避免其处于危险之中，还要方便对空调机的维修；对阳台高度的设计，要充分考虑到房屋的用途进行设计，如果是居民楼，就要充分考虑小孩子的身高，要将其设计到1.2米以上为好，避免低龄幼儿出现危险。在房屋结构的设计中有着很多相似的小细节，这就需要设计人员能够重视到这些小细节，而不是图省事，要认识到自身工作的重要性。特别是必要的情况下，设计人员还有必要到施工现场进行实地勘察，保证设计的质量。
结语
综上所述，建筑结构设计优化对于房屋建筑的设计工作而言至关重要。设计师在进行房屋结构设计时，要兼顾建筑的生活实用性与视觉美观性，应在现有的设计方法基础上进行调整与优化，满足人们日益增长的多样化需求。通过大量的建筑实例表明，对房屋建筑的结构设计进行调整及优化，可以最大程度的提升企业及社会的经济效益，保证建筑质量及居住安全的基础上，促进建筑企业健康长久发展。
参考文献：
［1］姜方红．建筑结构设计中的优化策略［J］．智能城市，2018，4（6）：23－24．
［2］冯超．建筑结构设计优化设计新方法探析［J］．中国住宅设施，2017（3）：10－11．
论文作者:田涪陵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/10
标签：建筑论文; 房屋论文; 建筑结构论文; 结构设计论文; 地基论文; 设计人员论文; 优化设计论文; 《基层建设》2019年第17期论文;